3.3. Трехфазные управляемые выпрямители

Трехфазные УВ строятся по схемам с однополупериодным выпрямлением (рис. 7.10,а) и двухполупериодным выпрямлением (мостовые) (рис. 7.10,б).

Трехфазная мостовая схема преимущественно применяется при построении управляемых выпрямителей трехфазного тока. Анализ схемы выпрямителя (см. рис. 7.10,б) проведем для активно-индук­тивной нагрузки с обратным диодом вначале при х_aa = x_ab = x_ac = 0.

Особенность работы УВ заключается в за­держке на угол  момента отпирания очередных тиристоров относи­тельно точек естественного отпирания.

Влияние изменения угла  на кривую U_Н показана на рис. 7.11. В трехфазной мостовой схеме выпрямлению подвергается линей­ное напряжение, поэтому кривая U_Н состоит из участков линейных напряжений вторичных обмоток трансформатора.

При изменении угла α в диапазоне 0…60° (рис. 7.11) формирование напряжения U_Н с одного линейного напряжения на другое осуществляется в пределах положительной полярности.

При α > 60° на кривой выходного напряжения появляется пауза. Тогда напряжению U_Н = 0 будет отвечать угол α = 120°.

а б

Рис. 7.10

Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла  (регулировочная характеристика) при α  60° определяется выражением

,

где U_H.max = 2,34U₂.

Рис. 7.11

Участок кривой регулировочной характеристики в интервале 120°   60° находится из выражения

.

Регулировочная характеристика трехфазного мостового выпрямите­ля приведена на рис. 7.12.

Кривые анодных токов тиристоров и тока потребления так же, как и в схеме однофазного УВ (рис. 7.4) отлича­ются от синусоиды. Амплитуда обратного напряжения на тиристоре равна 1,045U_H.max. Так определяется не только значение амплитуды обратного напряжения, но и прямого напряже­ния на тиристоре при регулировании угла .

Рис. 7.12

Коммутация токов, обусловленная наличием индуктивности в цепи питания, протекает так же, как и в схемах однофазных выпрямителей. Коммутационные падения напряжения сказываются на форме кривой напряжения U_Н и приводят к уменьшению его среднего значения U_H, которое для трехфазной схемы определяется из уравнения

,

где U_H – напряжение без учета ком­мутации.

Данное соотношение является уравнением внешних характеристик трехфазного управляемого выпрямителя.

4. Порядок выполнения работы

4.1. В программе Multisim собрать схему для получения вольтамперной характеристики тиристора I_тир=f(U_тир) , показанную на рис. 7.13.

4.2. Снять и построить вольтамперную характеристику тиристора в режиме работы динистора.

4.3. На управляющий электрод подать управление от источника тока. Снять и построить вольтамперные характеристики тринистора при разных значениях тока управления.

4.4. Самостоятельно собрать и исследовать работу схемы однофазного управляемого выпрямителя.

4.5. Самостоятельно собрать и исследовать работу схемы трехфазного управляемого выпрямителя.

Рис. 7.13

Контрольные вопросы и задания

1. Какие полупроводниковые приборы называют тиристорами?

2. Изобразите структуру динистора.

3. При каком условии происходит включение динистора?

4. Какие бывают разновидности тиристоров?

5. Каковы особенности ВАХ тринистора по сравнению с динистором?